本文研究了网格形状和网格尺寸对计算结果的影响。
现研究一个矩形截面的杆件(如图1.1),对其末端施加两种等效的载荷:在末端面施加remote force 100N的力,如图1.2所示。对杆件进行2种网格形状划分,分别是六面体网格和四面体网格,如图1.3所示;另对其进行3种尺寸划分,分别是2mm、1mm、0.8mm,如图1.4所示。观察杆件的应力分布和边缘路径的应力大小分布。
图1.1 杆件
图1.2 施加的remote force载荷
图1.3 六面体和四面体网格
图1.4 划分不同网格形状和网格尺寸
图1.5 不同网格划分的计算结果
观察图1.5可看出,依网格形状和网格尺寸不同,计算结果略有差异,但是总体来说,应力分布是类似的。笔者发现杆件的最大应力依网格形状和尺寸变化较大,故提取了最大应力和最小应力所在路径的应力值,如下图1.6所示。
图1.6 最大应力点和最小应力点所在路径的应力分布
图1.7 最大应力点和最小应力点所在路径的应力值大小分布
观察图1.7边缘路径的等效应力大小分布,除了在根部的最大应力处区域,大部分区域几乎是重叠的。推测两端的最大应力不一致是由于根部的应力集中效应,网格尺寸越小,越收敛于真实值。